Эти заряженные частицы в теории часто называют носителями тока. В проводниках и полупроводниках носителями тока являются электроны, в электролитах заряженные ионы. В газах носителями заряда могут быть и электроны и ионы. В металлах, например, могут перемещаться только электроны. Следовательно, электрический ток в них -- есть движение электронов проводимости. Надо отметить, что результат прохождения электрического тока в металлах и электропроводящих растворах существенно отличается. В металлах не происходит химических процессов при прохождении тока. Тогда как в электролитах под воздействием тока идет выделение ионов вещества на электродах (явление электролиза). Различие в результатах действия тока объясняется тем, что носители зарядов в металле и электролите принципиально различны. В металлах -- это свободные электроны, которые отделились от атомов, в растворах -- это ионы, то есть атомы или их группы, которые имею заряд.
Одним из возможных решений избыточной намагниченности может быть намагничивание только поверхности детали. Этого можно добиться с помощью переменного тока и соответствующего его поверхностного эффекта. Связь между полем утечки магнитного потока и его притяжением на магнитных частицах. Способность полей утечки привлекать магнитные частицы в дополнение к упомянутым выше факторам зависит от: магнитной силы, существующей между полем Магнитная утечка потока и магнитные частицы. Силы гравитации, которые могут действовать «толкать» магнитные частицы внутри или вне разрыва.
Так, первым необходимым условием существования электрического тока, в каком -- либо веществе является наличие носителей тока.
Для того чтобы заряды находились в равновесии необходимо, чтобы разность потенциалов между любыми точками проводника была равна нулю. В том случае, если это условие нарушается, то равновесия нет, тогда заряд перемещается. Следовательно, вторым необходимым условием существования электрического тока в проводнике является создание напряжения между некоторыми точками.
Для метода влажных магнитных частиц взаимодействие сил поверхностного натяжения, существующих между поверхностью объекта и среды, содержащей магнитные частицы. Некоторые из этих сил зависят от ориентации разрыва, гравитационного поля Земли, формы, размера и проницаемости магнитных частиц и среды, которая их содержит. Для сталей с более высокой проницаемостью может потребоваться более высокое магнитное поле, стараясь не перемагничивать деталь, что может привести к появлению ложных указаний, которые могут маскировать соответствующие показания.
Упорядоченное движение свободных зарядов, которое возникает в проводнике как результат воздействия электрического поля, называют током проводимости.
Однако отметим, что упорядоченное движение заряженных частиц возможно в том случае, если заряженный проводник или диэлектрик перемещать в пространстве. Подобный электрический ток называют конвекционным.
Можно считать, что магнитный поток эффективен, если он позволяет обнаруживать разрывы, ориентация которых не отклоняется более чем на 60 относительно оптимального направления. Таким образом, возможно полное покрытие путем намагничивания поверхности в двух перпендикулярных направлениях. 32.
Магнитное поле против электричества. Магнитные поля, вызванные перемещением зарядов. Материя состоит из атомов, в которых движутся электроны. Используя простую атомную модель, электронные орбиты вокруг ядра. Название: Магнитное поле Доуниверситетский молодой надежда Интенсивный физический курс, Руководство общего модуля 14 Магнетизм Дата: Магнит генерирует в своей среде магнитное поле, которое является пространством, нарушенным.
Механизм осуществления постоянного тока
Для того чтобы ток в проводнике шел постоянно, необходимо, чтобы к проводнику (или совокупности проводников -- цепь проводников) было присоединено какое -- либо устройство, в котором постоянно происходил процесс разделения электрических зарядов и тем самым поддерживалось напряжение в цепи. Это устройство называют источником тока (генератором). Силы, которые разделяют заряды, называют сторонними силами. Они носят неэлектрическое происхождение и действуют только внутри источника. При разделении зарядов сторонние силы создают разность потенциалов между концами цепи.
Это возмущение пространства проявляется в магнитной силе, которая. Электрические материалы Магнитные материалы Магнитные свойства материалов Электрические материалы Магнетизм проявляется силой, действующей на проводник с электрическим током. Тема 8 Магнетизм 1 Магнетизм Качество того, что некоторые материалы должны привлекать железную руду и все производные, которые мы получаем от нее. Природный магнит: магнетит обладает свойством осуществлять.
Введение В Магнезии существовал минерал, который обладал свойством привлекать, без трения, железных материалов, греки называли его магнезиальным камнем. Пьер де Марикорт придает сферическую форму. Определение и свойства магнитного поля. Магнитная сила в токе. Движение зарядов в магнитном поле. Магнитные поля, создаваемые токами.
В том случае, если электрический заряд перемещается по замкнутой цепи, то работа электростатических сил равна нулю. Значит, суммарная работа сил ($A$), которые действуют на заряд равна работе сторонних сил ($A_{st}$). Физическая величина, которая характеризует источник тока - это ЭДС источника (${\mathcal E}$), она определена как:
\[{\mathcal E}=\frac{A}{q}\left(1\right),\]
Действия внутри устройства. Нарисуйте линии магнитного поля прямолинейного магнита и подковообразного магнита. Поле, индукция Эмилио часто наблюдал использование магнитов в повседневной жизни, откуда они пришли? Тема 4: Магнитные поля. Магнетизм силы Лоренца известен с древности из-за существования естественных магнитов, особенно.
Магнитные свойства Магнитные силы Магнитные силы генерируются движением заряженных частиц электрически; Они существуют вместе с электростатическими силами. Это свойство, что тела, называемые магнитами, должны привлекать некоторые материалы, такие как железо, никель и кобальт. Название магнетизма происходит от того, что в древние времена существование было известно.
где $q$ -- положительный заряд. Движение заряда идет по замкнутому контуру. ЭДС -- не является силой в буквальном смысле. Единица измерения $\left[{\mathcal E}\right]=В$.
Природа сторонних сил может быть различна, так например, в гальваническом элементе сторонние силы являются результатом электрохимических процессов. В машине постоянного тока такой силой является сила Лоренца.
Введение Неизвестно, когда впервые было оценено существование магнетизма. Эта связь была обнаружена датским физиком Кристианом Эрстедом, когда он заметил, что. Заключение В этой практике магнетизма можно выделить несколько точек. Эти материалы называются ферромагнитными.
Магнетизм Магнетизм является свойством некоторых веществ, которые проявляют силы притяжения и отталкивания перед предметами из железа или стали. Органы, которые генерируют этот эффект, называются. Гравитационные и электрические линии могут начинаться или заканчиваться массами или зарядами, однако то же самое не происходит с линиями магнитного поля, которые являются линиями.
Основные характеристики тока
Направлением тока условно считают направление движения положительных частиц. Значит, направление тока в металлах имеет противоположное направление по отношению к направлению движения частиц.
Электрический ток характеризуют силой тока. Сила тока ($I$) -- скалярная величина, которая равна производной от заряда ($q$) по времени для тока, который течет через поверхность S:
Департамент науки Мисс Йорма Ривера Проф. Магниты сильно привлекают металлы, такие как железо, потому что они являются материалами, которые имеют собственное магнитное поле. От ориентации иглы. Альфа-частица состоит из двух протонов и двух нейтронов. Какова сила отталкивания между двумя частицами.
Движущаяся нагрузка или набор движущихся нагрузок. Его средняя окружность имеет. Неделя Электричество 13 и магнетизм Неделя 12 Начнем! Например, поток реки выражает нам. Электромагнитная индукция Величины электрического тока. Физика 2-й бакалавр Электромагнитная индукция.
Ток может быть постоянным и переменным. В том случае, если сила тока и его направление не изменяется во времени, то такой ток называют постоянным и для него выражение для силы тока можно записать в виде:
где сила тока определена, как заряд, который проходит через поверхность S в единицу времени.
В системе СИ основной единицей измерения силы тока является Ампер (А).
Электромагнетизм Это часть физики, которая отвечает за изучение множества явлений, возникающих в результате взаимных действий между электрическими токами и магнетизмом. Поведение интерпретации. Магнитные вещества. к магнитному возбуждению. Цикл гистерезиса. магнитные цепи. Предлагаемые задачи магнитного поля.
Магнетизм Природные или искусственные магниты, такие как генерируемые ими магнитные поля или другие тела, такие как Земля, являются предметом магнетизма. Тема 4 Магнитное поле Северного сияния. Электрический удар определяется как внезапный насильственный ответ, вызванный потоком электрического тока через любую часть тела или головы. Электричество - это смерть, вызванная электричеством. Электрическое повреждение, в свою очередь, определяется как повреждение ткани, вызванное потоком электрического тока через него.
Векторной локальной характеристикой тока является его плотность. Вектор плотности тока ($\overrightarrow{j}$)- характеризует каким образом распределен ток по сечению S. Этот вектор направлен в сторону, в которую движутся положительные заряды. По модулю вектор плотности тока равен:
где $dS"$ - проекция элементарной поверхности $dS$ на плоскость, которая перпендикулярна вектору плотности тока, $dI$ -- элемент силы тока, который течет через поверхности $dS\ и\ dS"$.
Электрические ожоги - это кожные поражения с некрозом, возникающие в результате потока электрического тока через кожу. Истинная частота электрических аварий неизвестна. Считается, что шанс нанести удар молнии в жизни составляет 1 в 1 миллион, а смертность этих событий составляет 30%, причем серьезные осложнения происходят, по крайней мере, в 70% случаев. В Бразилии сообщается о по меньшей мере 100 смертельных случаях, связанных с молнией, в которых ежегодно погибает не менее 500 человек. Уже большинство других событий, связанных с электричеством, являются профессиональными, в том числе электриками, строителями.
Плотность тока в металле может быть представлена как:
\[\overrightarrow{j}=-n_0q_e\left\langle \overrightarrow{v}\right\rangle \ \left(5\right),\]
где $n_0$ -- концентрация электронов проводимости, $q_e=1,6{\cdot 10}^{-19}Кл$ -- заряд электрона, $\left\langle \overrightarrow{v}\right\rangle $ -- средняя скорость упорядоченного движения электронов. При максимальных плотностях токов $\left\langle \overrightarrow{v}\right\rangle ={10}^{-4}\frac{м}{с}$.
Бытовые аварии в основном связаны с детьми с токами низкого напряжения. Многие люди, которые получают удар электрическим током, связаны с падением высоты, фатальными аритмиями или иным образом считаются мертвыми, и во многих из этих случаев значение поражения электрическим током не признается. Падение или внезапная смерть могут быть связаны с инфарктом миокарда или другими причинами. История должна быть осторожной, принимая во внимание показания прохожих и выживших.
Тяжелые нелетальные электрические травмы составляют от 3 до 5% от приема в центры с ожоговыми единицами, как правило, в результате контакта с высоковольтными линиями электропередач. Эти поражения часто отключаются, иногда развиваются при ампутации одного или нескольких конечностей.
Фундаментальным физическим законом является закон сохранения электрического заряда. Если выбрать произвольную замкнутую неподвижную поверхность S (рис.1), которая ограничивает объем V, то количество электричества, которое вытекает за секунду из объема V, определяется как $\oint\limits_S{j_ndS.}$ То же количество электричества можно выразить через заряд: $-\frac{\partial q}{\partial t}$, то есть мы имеем:
В дополнение к электрическим авариям, связанным с профессиональной деятельностью, двумя другими группами риска являются дети, которые получили ранения и получили ранения в домашнем хозяйстве, электрических розетках и кабелях. Вторая группа - подростки, которые занимаются рискованным поведением вокруг линий электропередач.
Электрический ток - это движение электрических зарядов; этот поток измеряется в амперах. Поток тока обусловлен электрической разностью потенциалов; эта разница измеряется как вольт. Материал, который получает электрический ток, противостоит этому потоку электрического тока; это сопротивление измеряется как Ом. Большинство биологических материалов в некоторой степени проводят электричество. Ткани с высоким содержанием жидкости и электролита проводят электричество лучше, чем ткани с меньшим содержанием жидкости и электролита.
\[\frac{\partial q}{\partial t}=-\oint\limits_S{j_ndS\left(6\right),}\]
где $j_n$ -- проекция вектора плотности тока на направление нормали к элементу поверхности $dS$, при этом:
где $\alpha $ -- угол между направлением нормали к dS и вектором плотности тока. В уравнении (6) употребляется частная производная для того, чтобы подчеркнуть, что поверхность S неподвижна.
Кость - это биологическая ткань с наибольшей устойчивостью к электрическому току. Сухая кожа обладает высокой устойчивостью, но потная или влажная кожа имеет сопротивление в 100 и более раз меньше. Электрический ток может быть непрерывным в направлении или с периодическим изменением направления потока тока. Переменный ток встречается в энергоснабжении домов и предприятий.
Многие из физиологических эффектов поражения электрическим током связаны с количеством, продолжительностью, типом тока и траекторией тока. Для того, чтобы ток протекал через человека, полная цепь должна быть создана с одной клеммы источника напряжения одной контактной зоны в теле, через субъекта, а затем с другой контактной области обратно к другому полюсу источника напряжения. Ток проходит через тело из одной области контакта в другую вдоль нескольких параллельных путей. Если нет только одного типа ткани, ток не течет через один «путь наименьшего сопротивления».
Уравнение (6) -- есть закон сохранения заряда в макроскопической электродинамике. В том случае, если ток постоянен во времени, то закон сохранения заряда запишем в виде:
\[\oint\limits_S{j_ndS=0\left(8\right).}\]
«Физика - 10 класс»
Электрический ток - направленное движение заряженных частиц. Благодаря электрическому току освещаются квартиры, приводятся в движение станки, нагреваются конфорки на электроплитах, работает радиоприемник и т. д.
Электрические контакты на левой и левой ножках дают ток через эти конечности и туловище, но не через другие конечности или голову. Электрический ток протекает через несколько путей в разных пропорциях, в зависимости от типа ткани, площади поперечного сечения, анатомического положения и сопротивления. В типичной конечности нервы и кровеносные сосуды имеют более низкое сопротивление ткани, за которыми следуют мышцы, а затем кости. Только небольшой процент от общего тока протекает через нервную ткань, нервы имеют более высокую плотность тока, и по этой причине нервы могут быть значительно повреждены этими поражениями, хотя большая часть тока протекает через другие близлежащие ткани с небольшим эффектом.
Рассмотрим наиболее простой случай направленного движения заряженных частиц - постоянный ток.
Какой электрический заряд называется элементарным?
Чему равен элементарный электрический заряд?
Чем различаются заряды в проводнике и диэлектрике?
При движении заряженных частиц в проводнике происходит перенос электрического заряда из одной точки в другую. Однако если заряженные частицы совершают беспорядочное тепловое движение, как, например, свободные электроны в металле, то переноса заряда не происходит (рис. 15.1, а). Поперечное сечение проводника в среднем пересекает одинаковое число электронов в двух противоположных направлениях. Электрический заряд переносится через поперечное сечение проводника лишь в том случае, если наряду с беспорядочным движением электроны участвуют в направленном движении (рис. 15.1, б). В этом случае говорят, что по проводнику идёт электрический ток .
По мере протекания тока через резистор энергия осаждается в виде тепла. Хотя высокое напряжение является более опасным, население в целом имеет гораздо больший доступ к источникам низкого напряжения, и эти источники низкого напряжения составляют примерно половину всех телесных повреждений и смертей.
Ожоги кожи имеют тенденцию быть серьезными с высокими напряжениями, когда это требуется для серьезных повреждений, только часть секунды времени контакта может привести к ожогам кожи, которые, как правило, минимальны при несчастных случаях на дому, если контакт не остается на несколько секунд.
Электрическим током называют упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц.
Электрический ток имеет определённое направление.
За направление тока принимают направление движения положительно заряженных частиц.
Если перемещать нейтральное в целом тело, то, несмотря на упорядоченное движение огромного числа электронов и атомных ядер, электрический ток не возникнет. Полный заряд, переносимый через любое сечение, будет при этом равным нулю, так как заряды разных знаков перемещаются с одинаковой средней скоростью.
Направление тока совпадает с направлением вектора напряжённости электрического поля. Если ток образован движением отрицательно заряженных частиц, то направление тока считают противоположным направлению движения частиц.
Выбор направления тока не очень удачен, так как в большинстве случаев ток представляет собой упорядоченное движение электронов - отрицательно заряженных частиц. Выбор направления тока был сделан в то время, когда о свободных электронах в металлах ещё ничего не знали.
Действие тока.
Движение частиц в проводнике мы непосредственно не видим. О наличии электрического тока приходится судить по тем действиям или явлениям, которые его сопровождают.
Во-первых, проводник, по которому идёт ток, нагревается.
Во-вторых, электрический ток может изменять химический состав проводника: например, выделять его химические составные части (медь из раствора медного купороса и т. д.).
В-третьих, ток оказывает силовое воздействие на соседние токи и намагниченные тела. Это действие тока называется магнитным .
Так, магнитная стрелка вблизи проводника с током поворачивается. Магнитное действие тока в отличие от химического и теплового является основным, так как проявляется у всех без исключения проводников. Химическое действие тока наблюдается лишь у растворов и расплавов электролитов, а нагревание отсутствует у сверхпроводников.
В лампочке накаливания вследствие прохождения электрического тока излучается видимый свет, а электродвигатель совершает механическую работу.
Сила тока.
Если в цепи идёт электрический ток, то это означает, что через поперечное сечение проводника всё время переносится электрический заряд.
Заряд, перенесённый в единицу времени, служит основной количественной характеристикой тока, называемой силой тока .
Если через поперечное сечение проводника за время Δt переносится заряд Δq, то среднее значение силы тока равно
Средняя сила тока равна отношению заряда Δq прошедшего через поперечное сечение проводника за промежуток времени Δt, к этому промежутку времени.
Если сила тока со временем не меняется, то ток называют постоянным .
Сила переменного тока в данный момент времени определяется также по формуле (15.1), но промежуток времени Δt в таком случае должен быть очень мал.
Сила тока, подобно заряду, - величина скалярная. Она может быть как положительной , так и отрицательной . Знак силы тока зависит от того, какое из направлений обхода контура принять за положительное. Сила тока I > 0, если направление тока совпадает с условно выбранным положительным направлением вдоль проводника. В противном случае I < 0.
Связь силы тока со скоростью направленного движения частиц.
Пусть цилиндрический проводник (рис. 15.2) имеет поперечное сечение площадью S.
За положительное направление тока в проводнике примем направление слева направо. Заряд каждой частицы будем считать равным q 0 . В объёме проводника, ограниченном поперечными сечениями 1 и 2 с расстоянием Δl между ними, содержится nSΔl частиц, где n - концентрация частиц (носителей тока). Их общий заряд в выбранном объёме q = q 0 nSΔl. Если частицы движутся слева направо со средней скоростью υ, то за время все частицы, заключенные в рассматриваемом объёме, пройдут через поперечное сечение 2. Поэтому сила тока равна:
В СИ единицей силы тока является ампер (А).
Эта единица установлена на основе магнитного взаимодействия токов.
Измеряют силу тока амперметрами . Принцип устройства этих приборов основан на магнитном действии тока.
Скорость упорядоченного движения электронов в проводнике.
Найдём скорость упорядоченного перемещения электронов в металлическом проводнике. Согласно формуле (15.2) где е - модуль заряда электрона.
Пусть, например, сила тока I = 1 А, а площадь поперечного сечения проводника S = 10 -6 м 2 . Модуль заряда электрона е = 1,6 10 -19 Кл. Число электронов в 1 м 3 меди равно числу атомов в этом объёме, так как один из валентных электронов каждого атома меди является свободным. Это число есть n ≈ 8,5 10 28 м -3 (это число можно определить, если решить задачу 6 из § 54). Следовательно,
Как видите, скорость упорядоченного перемещения электронов очень мала. Она во много раз меньше скорости теплового движения электронов в металле.
Условия, необходимые для существования электрического тока.
Для возникновения и существования постоянного электрического тока в веществе необходимо наличие свободных заряженных частиц.
Однако этого ещё недостаточно для возникновения тока.
Для создания и поддержания упорядоченного движения заряженных частиц необходима сила, действующая на них в определённом направлении.
Если эта сила перестанет действовать, то упорядоченное движение заряженных частиц прекратится из-за столкновений с ионами кристаллической решётки металлов или нейтральными молекулами электролитов и электроны будут двигаться беспорядочно.
На заряженные частицы, как мы знаем, действует электрическое поле с силой:
Обычно именно электрическое поле внутри проводника служит причиной, вызывающей и поддерживающей упорядоченное движение заряженных частиц.
Только в статическом случае, когда заряды покоятся, электрическое поле внутри проводника равно нулю.
Если внутри проводника имеется электрическое поле, то между концами проводника в соответствии с формулой (14.21) существует разность потенциалов. Как показал эксперимент, когда разность потенциалов не меняется во времени, в проводнике устанавливается постоянный электрический ток . Вдоль проводника потенциал уменьшается от максимального значения на одном конце проводника до минимального на другом, так как положительный заряд под действием сил поля перемещается в сторону убывания потенциала.